автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение эффективности профилактики эндогенных пожаров с применением вспененных суспензий монтмориллонитовых глин

На правах рукописи

Федорович Александр Петрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОФИЛАКТИКИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВСПЕНЕННЫХ СУСПЕНЗИЙ МОНТМОРИЛЛОНИТОВЫХ ГЛИН

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела (ФГУП РосНИИГД)

Научный руководитель:

доктор технических наук Ли Хи Ун

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Соболев Виктор Васильевич

кандидат технических наук Шахурдин Сергей Александрович

Ведущая организация: ООО УК "Прокопьевскуголь"

Защита диссертации состоится «10» декабря 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.222.007.01 при Федеральном государственном унитарном предприятии Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности ВостНИИ (НЦ ВостНИИ) по адресу: 650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 3; тел. 64-28-95; факс 34-30-95. Электронный адрес НЦ ВостНИИ: vostnii @ kemnet.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ ВостНИИ.

Автореферат разослан_2004 года.

Ученый секретарь диссертационного сове

доктор технических на;

ГиХиУн

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, особенно в сложных горно-геологических условиях, часто возникает угроза эндогенных пожаров. Эндогенные пожары в шахтах не только нарушают плановое ведение горных работ, в результате чего резко снижаются технико-экономические показатели, но становятся причиной травматизма и даже гибели людей. А сочетание таких факторов, как наличие повышенной концентрации метана в выработанном пространстве и открытого пламени в очаге самовозгорания угля, может привести к взрывам метановоздушной смеси, что многократно увеличивает масштабы и тяжесть последствий аварии, обусловленной возникновением очага самовозгорания угля.

В связи с тем, что процесс локализации и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах характеризуется повышенной опасностью ведения этих работ, вопросы, касающиеся роста эффективности известных способов предотвращения и тушения эндогенных пожаров, а также разработки новых способов, не теряют своей актуальности.

В настоящее время в качестве основного средства для тушения эндогенных пожаров и для профилактической обработки выработанного пространства применяется глинистая суспензия, в том числе вспененная и инертизированная азотом. Глинистая суспензия остается также основным средством повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок.

Из анализа существующих данных известно, что на протяжении длительного времени (около 30 лет) между числом эндогенных пожаров, возникающих в выработанном пространстве отработанных (изолированных) и действующих выемочных участков, сохраняется соотношение 1:3. Это свидетельствует о том, что за указанный выше период не наблюдалось ка-

явственного повышения эффективности мероприятий по предотвращению и тушению эндогенных пожаров.

Перспективным направлением борьбы с эндогенными пожарами следует считать дальнейшее совершенствование традиционных способов, основанных на использовании глинистых суспензий, в том числе при подаче их в выработанное пространство в виде инертизированной пены.

Целью работы является повышение эффективности применения глинистых суспензий для профилактики и тушения эндогенных пожаров и для изоляции отработанных выемочных участков.

Идея работы состоит в разработке составов для получения высокоустойчивой пены, период полураспада которой возрастает в 20-30 раз по сравнению с пеной, используемой в настоящее время для заполнения пространства между изолирующими перемычками с целью повышения герметичности изолирующих сооружений в шахтах.

Задачи исследований:

- определить закономерности влияния фракционного и качественного составов глин, используемых для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в виде вспененной глинистой суспензии, на устойчивость получаемой пены;

- установить возможность использования залежей монтмориллони-товых глин, имеющихся в угледобывающих регионах, для получения высокоустойчивой пены;

- разработать состав глинистой суспензии, при вспенивании которой образуется высокоустойчивая пена;

- обосновать возможность модификации глины для получения материала, использование которого позволит повысить герметичность изолирующих сооружений в шахтах, упростить и облегчить технологию создания воздухонепроницаемого заполнения пространства между изолирующими перемычками;

- разработать технологию применения высокоустойчивой пены для борьбы с эндогенными пожарами и провести ее опытно-промышленную проверку.

Методы исследований В работе использован комплексный метод исследований, включающий:

- обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта предупреждения и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах;

- аналитические и лабораторные исследования физико-химического процесса образования высокоустойчивой пены из глинистой суспензии, в том числе изучение механизма взаимодействия полиакриламида с глинистыми частицами;

- методы математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

- использование твердых заряженных гидрофильных частиц приводит к бронированию поверхностей пузырьков, созданию структурированной коллоидной системы с изменяющимися вязкостными свойствами, уменьшает скорость истечения раствора из межпузырькового объема пены и увеличивает продолжительность ее сохранения;

- стабилизирующими факторами воздушно-механической пены являются добавки бентонитовой глины с фракцией менее 0,005 мм при соотношении Т:Ж в исходной глинистой суспензии 1:13;

- применение технологической схемы профилактической обработки выработанного пространства и способа возведения изолирующих сооружений на основе бентонитовой глины, модифицированной полиакрилами-дом, обеспечивает безопасность и повышает эффективность работы угольных шахт.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- корректностью методов исследований и обработки экспериментальных данных;

- положительными результатами аналитических и лабораторных исследований пенообразующей способности суспензии из монтмориллони-товой глины;

- удовлетворительной сходимостью результатов натурных и аналитических исследований.

Научная новизна работы заключается:

- в теоретическом и экспериментальном обосновании возможности получения высокоустойчивых вспененных глинистых суспензий на основе монтмориллонитовых глин;

- в обосновании практической возможности и целесообразности использования материала на основе модифицированной полиакриламидом бентонитовой глины для повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок;

- в разработке комплексной системы создания завесы из высокоустойчивой вспененной суспензии на основе монтмориллонитовой глины;

- в разработке способа модификации бентонитовой глины полиакри-ламидом для получения материала, использование которого позволит повысить герметичность изолирующих сооружений в угольных шахтах.

Личный вклад автора состоит:

- в обосновании возможности повышения устойчивости воздушно-механической пены путем использования монтмориллонитовой глины в качестве стабилизатора пены;

- в разработке составов для получения высокоустойчивой пены из суспензий на основе монтмориллонитовых глин из различных угольных месторождений России;

- в разработке технологии модификации бентонитовой глины поли-акриламидом для получения материала с новыми свойствами, которые обеспечат возможность повышения герметичности сооружений, возводимых в шахтах для изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок;

- в разработке и проведении опытно-промышленной апробации технологической схемы обработки выработанного пространства высокоустойчивой пеной.

Практическая значимость работы:

1. Разработана технология модификации бентонитовой глины поли-акриламидом, использование которой обеспечит повышение герметичности изолирующих сооружений, возводимых в шахтах для предотвращения возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве.

2. Разработан состав для получения высокоустойчивой пены из водной суспензии монтмориллонитовой глины, позволивший повысить эффективность мероприятий по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в выработанном пространстве как действующих, так и отработанных выемочных участков.

Реализация работы

Результаты исследований использованы на шахтах Кузбасса и О.Сахалин при составлении мероприятий по повышению эффективности применения вспененных глинистых суспензий для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанном пространстве.

Разработанные составы глинистой суспензии на основе местных монтмориллонитовых глин для получения высокоустойчивой воздушно-механической пены согласованы в установленном порядке и представлены

для включения в бассейновые "Инструкции по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах".

Основные выводы, рекомендации, технологии получения высокоустойчивой пены и модифицированной бентонитовой глины положительно оценены угольными компаниями Кузбасса и восточных угледобывающих регионов России, отрядами ВГСЧ угольной промышленности и рекомендованы для практического использования.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на заседаниях научно-технических советов Кузнецкого управления Гос-гортехнадзора России (1999,2001,2002 гг.), ФГУП РосНИИГД (2001-2004 гг.), НЦ ВостНИИ (2003-2004 гг), угольных компаний Кузбасса (2001-2004 гг.), где были одобрены и рекомендованы для практического использования.

Публикации. По теме диссертационной работы соискателем опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 патента на изобретения, 1 патент на полезную модель, 4 статьи и 3 информационно-аналитических документа по анализу аварийности в угольных шахтах России.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 96 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунок, 13 таблиц, список использованных источников из 57 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В процессе написания настоящей работы использовались труды А.А. Скочинского, B.C. Веселовского, В.И. Саранчука, А.И. Ксенофонто-вой, И.М. Печука, Г.Г. Соболева, Л.П. Белавенцева, В.Г. Игишева, В.В. Егошина, В.И. Лагутина, А.С. Голика, Ю.Н. Кулакова и других ученых, внесших большой вклад в развитие теории и практики борьбы с подземными пожарами в угольных шахтах.

В первом разделе приведены результаты анализа современного состояния теории и практики тушения эндогенных пожаров на угольных шахтах России, позволившие выявить причины их возникновения, характерные особенности влияния различных факторов, обусловливающих по-жароопасность разработки месторождений угля, и объективно оценить эффективность всего комплекса мероприятий по локализации и тушению подземных пожаров.

Так как возникновение эндогенных подземных пожаров зачастую сопровождается взрывами газа и угольной пыли, то они представляют повышенную опасность для людей, работающих в шахтах. Данные о количестве эндогенных пожаров, возникших в шахтах России и Кузбасса в период с 1993 по 2002 годы, приведены на рис.1. За рассматриваемый период в шахтах России произошло 456 пожаров, причиной возникновения 195 (42,8 %) из них явилось самовозгорание угля.

39

1М7 IM« IM» KM 2М1 INI

- » России , , ' - ■ Кузбассе

Рис. 1. Динамика эндогенных пожаров, возникших в шахтах России и Кузбасса в период с 1993 по 2002 годы

Выполненный анализ состояния аварийности шахт России и Кузбасса показал, что, несмотря на принимаемые меры по снижению числа аварий (закрытие наиболее аварийно-опасных и нерентабельных шахт), доля аварий по причине пожаров и взрывов в шахтах России от всего числа аварий превышает 66 %. Доля ущерба от пожаров и взрывов достигает 78 % от суммарного ущерба, обусловленного авариями всех видов. В этой связи выполнение исследовательских работ по совершенствованию теории и практики предупреждения, локализации и тушения подземных пожаров не теряет научной и практической значимости. Особую актуальность решение этой проблемы представляет для шахт Кузбасса, где ежегодно происходит до 67 % эндогенных пожаров, до 50 % экзогенных пожаров и 82 % взрывов от всего числа аварий перечисленных видов, возникающих в шахтах России.

Известно, что процесс самонагревания и самовозгорания угля происходит, когда количество тепла, выделяющегося при окислении разрыхленных скоплений угля, больше количества тепла, выносимого из окисляющегося объема.

Из анализа статистических данных следует, что нижним пределом пожаробезопасных скоростей отработки очистных забоев являются 50 -60 м/мес на пологих пластах и 40 м/мес - на крутых. В свою очередь, утечки воздуха считаются пожароопасными, если их удельная величина находится в интервале от 0,06 до 1,2 м3/мин • м2, следовательно, если величина удельных утечек воздуха менее 0,06 и более 1,2 м3/мин • м2, то самовозгорания угля в выработанном пространстве не должно происходить. Однако опыт отработки пластов, уголь которых склонен к самовозгоранию, свидетельствует, что даже при "пожаробезопасных" скоростях отработки и оптимальных вентиляционных параметрах эндогенные пожары возникают как на пологих, так и на крутых пластах. Это свидетельствует о том, что абсолютно пожаробезопасных параметров ведения очистных работ не существует. Поэтому повышение эффективности способов и средств профи-

лактики и тушения эндогенных пожаров остается актуальной задачей для угледобывающей отрасли.

Наряду с техническими и технологическими решениями для профилактической обработки и тушения эндогенных пожаров применялись:

- гелеобразующие растворы, в том числе пеногель, основными компонентами которых являются водные растворы жидкого стекла и хлористого аммония. Гелеобразующие растворы предполагалось использовать в комплексном методе борьбы с угольной пылью, газами, внезапными выбросами и эндогенными пожарами. Однако для предупреждения и тушения эндогенных пожаров эти составы оказались малоэффективными;

- антипирогены, в том числе в виде тонкодисперсных аэрозольных частиц, адаптированные к технологическим схемам отработки пологих угольных пластов. Недостатком применения антипирогенов является то, что при их использовании, как правило, не обеспечивается равномерная обработка всего обрабатываемого объема угольного массива, а также выработанного пространства при его аэрозольной обработке;

- глинистая суспензия - для заполнения пространства между изолирующими перемычками, для профилактической обработки выработанного пространства и для тушения пожаров в выработанных пространствах. Существенным недостатком при использовании глинистой суспензии является необходимость бурения большого количества скважин с поверхности и, кроме того, угроза прорыва ее в действующие горные выработки;

- воздушно-механическая пена, в том числе инертизированная азотом. В последние годы практически на всех шахтах Кузбасса ее стали применять в случае возникновения эндогенного пожара или признаков, свидетельствующих о появлении очагов самонагревания угля в выработанном пространстве.

Основным фактором, определяющим эффективность тушения пожара, является способность пены в течение длительного времени не разрушаться, сохраняя свое агрегатное состояние, что позволяет повысить каче-

ство изоляции очага пожара от возможного поступления к нему воздуха. Однако используемая в настоящее время пена является малоустойчивой (период полураспада ее не превышает 3-4 часов). Из-за этого при тушении пожара приходится с периодичностью не реже чем через каждые 4-5 часов производить повторную подачу пены, В случае, если устойчивость пены будет повышена, можно не только получить одинаково положительный эффект, но и за счет увеличения продолжительности периодов между циклами подачи пены снизить затраты и сократить время, необходимое для тушения пожара.

Во втором разделе приведены исследования структурно-механической устойчивости пены, дано описание взаимодействия пузырьков газа в растворе и устойчивости пленки жидкости, разделяющей пузырьки, в зависимости от ионно-электростатического взаимодействия (ИЭВ) границ раздела «газ-вода». Рассмотрено дисперсионное взаимодействие между двумя пузырьками в зависимости от величины диэлектрической проницаемости и гидрофобности границы «газ-вода».

Устойчивость пены при наличии в суспензии твердых частиц значительно увеличивается в связи с образованием пространственного коагуля-ционного каркаса, оказывающего влияние на повышение структурно-механической прочности жидких пленок в результате армирования их частицами твердой фазы. Устойчивость системы пузырьков зависит от вида взаимодействия твердых частиц, содержащихся в жидкой фазе, обусловленного их размером и формой, а также смачиваемостью.

Хорошо смачиваемые (гидрофильные) порошки глины или мела, закрепившись на границе раздела «газ-вода» по капиллярному эффекту, то есть с образованием трехфазного периметра контакта, втягиваются в водную фазу. Большая часть объема частицы оказывается расположенной в воде, вне пузырька, в результате чего пузырек оказывается окруженным защитным слоем из твердых частиц (рис. 2). Наоборот, большая часть гидрофобных частиц, например частичек сажи, окажутся расположенными во

внутреннем объеме пузырька (рис. 3), вследствие чего они в меньшей степени смогут выполнять роль защитного слоя. Сближение таких пузырьков будет приводить к гидрофобному взаимодействию и их коалесценции. Это взаимодействие будет обусловлено не только гидрофобной поверхностью пузырьков, но и гидрофобностью самих частиц сажи, поэтому использование в качестве твердых диспергаторов гидрофобных частиц не ведет к стабилизации системы пузырьков. В качестве диспергаторов газовой фазы пены следует применять твердые гидрофильные частицы с краевым углом смачивания менее 90° (0 < 90°).

В качестве материала для образования таких частиц могут служить бентонитовые глины, состоящие в основном из минералов группы монтмориллонита. Частицы бентонитовой глины достаточно гидрофильные и могут сформировать в водной среде на поверхности пузырька твердый слой, проявляющий защитный эффект. Важным технологическим свойством глины такого состава является ее самопроизвольная диспергация в водной среде, поэтому при использовании бентонитовых или монтморил-лонитовых глин исключаются операции дробления, измельчения и классификации материала при приготовлении порошков соответствующей крупности.

Рис.2. Закрепление гидрофобных частиц на поверхности пузырька с образованием периметра трехфазного контакта

Рис. 3. Закрепление гидрофильных частиц на поверхности пузырька с образованием периметра трехфазного контакта

Сравнительные данные результатов исследований 10%-ных суспензий

Ca, Mg — бентонитов показывают, что наиболее высокой дисперсностью, прочностными и вязкостными свойствами обладает № - бентонит. Поэтому использование ^-монтмориллонита в качестве минерала для создания пространственной коагуляционной структуры представляется наиболее целесообразным.

Изменением вида катионов в обменном комплексе монтмориллонита можно изменять прочностные свойства коагуляционных структур глинистых минералов. В работе экспериментально доказано, что наибольшая устойчивость коагуляционной структуры наблюдается в дисперсиях Са-монтмориллонита при соотношении 70 % № и 30 % Са. Изменяя в обменном комплексе соотношение Ca и Mg, можно в определенной мере регулировать стабилизационные свойства монтмориллонита за счет изменения протяженности диффузного слоя и степени гидрофильности поверхности частиц.

В лабораторных исследованиях использовался пенообразователь анионного типа ПО-6К (ТУ 38. 607 - 22 - 31 - 99), который представляет собой натриевую соль алкилароматических сульфокислот. Формула пенообразователя

В водной среде происходит диссоциация пенообразователя. Щелочные катионы попадая в обменный комплекс монтмориллонита, увеличивают радиус ИЭВ, в результате чего повышаегся стабильность коагуля-ционной структуры, при этом радиус действия молекулярных сил остается без изменения. Анионы образуют мицеллярную структуру в адсорбционных слоях на поверхности твердых частиц монтмориллонита. Создается структурно-механический барьер, который экранирует поверхность дисперсных частиц, осуществляя их устойчивую стабилизацию. В результате образуется прочная коагуляционная структура. Время существования коллектива пузырьков (пены) с данной сеткой твердых частиц будет значительно превышать время существования коллектива пузырьков, стабили-

зированного только ПАВ. При наличии на поверхности пузырьков частиц монтмориллонита истечение жидкости из межпузырькового объема будет затруднено за счет повышения вязкости раствора. Оптимальное количество бентонитовой глины, необходимой для длительной стабилизации воздушно-механической пены, будет зависеть от дисперсности частиц, потенциала ИЭВ их поверхности. Чем меньше размер частиц монтмориллонита, тем меньше (по массе) их требуется для стабилизации пены.

Наличие твердых заряженных гидрофильных частиц в исходном растворе (суспензии) обеспечивает бронирование поверхности пузырьков и создание структурированной коллоидной системы, в которой повышаются вязкостные свойства коллоидного раствора. После вспенивания такой исходной суспензии уменьшается скорость истечения жидкости из межпузырькового объема пены, в результате чего пена в течение длительного времени сохраняет свое агрегатное состояние. Оптимальные свойства пе-нообразующего раствора обусловлены концентрацией ПАВ, размером дисперсных частиц монтмориллонита и соотношением их в обменном комплексе одно- и двухвалентных катионов. Вязкость пенообразующего раствора может быть определена экспериментально для конкретной пено-образующей системы.

В третьем разделе приведены результаты лабораторных исследований по использованию бентонитовых глин для повышения эффективности пожарно-профилактических мероприятий и по определению физико-химических свойств бентонитовых и монтмориллонитовых глин. Гранулометрический состав исследованных образцов бентонитовых и монтморил-лонитовых глин, определенный седиментометрическим способом - по различию скорости осаждения в воде частиц разной крупности, приведен в таблице.

Гранулометрический состав глин

Наименование образца (месторождение) Содержание фракций, мм, в %

более 0,1 0,10,005 0,050,01 0,010,005 0,0050,002 0,0020,001 менее 0,001

Бентонитовая глина (Армения) 5,9 9,6 63 0,8 10,5 14,9 52,0

Бентонитовая глина (Вахрушевское, о. Сахалин) 12,8 2,9 13,3 18,2 15,0 15,0 26,0

Бентонитовая глина (За-ломенское, Кузбасс) 4,2 12,7 9,1 13,8 10,0 13,7 36,5

Монтмориллонитовая глина (д. Дмитриевка) 2,8 22,3 45,4 10,0 8,6 2,6 8,3

Монтмориллонитовая глина (г.о. ш. «Кыр-гайская») 4,0 12,3 54,3 9,8 4,2 5.2 10,2

Из данных о гранулометрическом составе исследованных образцов глин видно, что наибольшее количество частиц с фракцией менее 0,001 мм содержится в бентонитовой глине.

Приведены данные о результатах термического анализа бентонитовых и монтмориллонитовых глин из различных месторождений.

Были проведены лабораторные исследования устойчивости воздушно-механической пены в зависимости от ее состава. Оценивались устойчивость пены и ее кратность в зависимости от процентного содержания пенообразователя «Прогресс», ПО-6К и бентонитовой глины. Для определения закономерности изменения устойчивости пены был применен пошаговый регрессионный анализ, заключающийся в выборе наиболее информативных независимых переменных для предсказания искомого параметра.

На рис. 4 представлены результаты исследований по стабилизации воздушно-механической пены с добавками бентонитовой глины, которые описываются уравнением с коэффициентом множественной корреляции 0,884.

IV, = (0,1154 • Спяи + 0,1869 - Сгаин1 + 2,62)5, где Сцена, Сщин,, — концентрации соответственно пены и глины, %.

10.00 12,00 14,00 16,00 18.00 Содержание бетонитовой глины, %

-1% пенообразователя......2% пенообразовзтеья

Рис. 4. Зависимость устойчивости пены от ее состава

В лабораторных условиях по методике института механики МГУ им. М.В. Ломоносова разработана технология получения полимер-минерального композита на основе бентонитовой глины.

В четвертом разделе предложен состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров на основе воздушно-механической пены. Отличием этого состава от известных является то, что в него дополнительно введена бентонитовая глина, а компоненты взяты в следующем соотношении по массе, %:

пенообразователь 1-2;

бентонитовая глина 4-10;

вода остальное- до 100.

Новизна состава, используемого для профилактики и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах, подтверждена патентом РФ на изобретение № 2230907 с приоритетом от 08.02.2002.

В предложенном техническом решении используется свойство бентонитовых глин, заключающееся в том, что добавка их в небольших количествах в водный раствор пенообразователя обеспечивает повышение стойкости воздушно-механической пены в 30-40 раз. Использование такой

высокоустойчивой пены для профилактики и тушения эндогенных пожаров позволяет повысить эффективность пожарно-профилактических мероприятий.

Специально для получения высокоустойчивой пены разработана комплексная система создания завесы из вспененной суспензии. Новизна и патентоспособность разработки подтверждены патентом на полезную модель № 33021 с приоритетом от 05.01.2003.

Комплексная система создания завесы из вспененной суспензии выполнена в шахтном исполнении. Благодаря шахтному варианту исполнения, обеспечивается возможность производить подачу стабилизированной (высокоустойчивой) пены в выработанное пространство как через скважины, пробуренные из горных выработок, так и за перемычки, изолирующие аварийный участок. Завеса из высокоустойчивой пены, создаваемая с помощью разработанной системы, ограждает очаг эндогенного пожара от поступления в него воздуха, в результате чего происходит его локализация.

Разработан новый способ снижения фильтрационных свойств изолирующих сооружений (патент РФ на изобретение № 2230908). Существенное отличие нового способа заключается в том, что предварительно производится стабилизация гелеобразной формы суспензии бентонитовой глины добавкой в нее полиакриламида в количестве 1-2 % от массы сухой глины. Затем однородную гелеобразную суспензию бентонитовой глины с поли-акриламидом высушивают при температуре 30-50°С и полученный полимер-минеральный композит в сухом виде расфасовывают в мешки.

В процессе набухания объем сухих частиц полимер-минерального композита может увеличиваться в 15-20 раз, при этом не происходит разрушения гелеобразной структуры, так как глинистые частицы связаны по-лиакриламидом.

Сущность нового способа снижения фильтрационных свойств изолирующих сооружений заключается в том, что пространство между двойными изолирующими перемычками заполняется не глинистой пульпой и не суспензией, а твердым наполнителем с равномерно перемешанным с ним полимер-минеральным композитом в сухом виде. При этом закладку пространства между двойными перемычками производят по мере возведения перемычек, после чего туда подают воду. Для равномерного распространения воды по всему объему закладочного материала в пространстве между перемычками перед его заполнением устанавливается водораспределительная гребенка, изготовленная из перфорированных труб. После завершения возведения перемычек и заполнения пространства между ними наполнителем в смеси с сухим полимер-минеральным композитом в водораспределительную гребенку подают воду. Через 15-20 мин завершается набухание частиц полимер-минерального композита, они увеличиваются в объеме в 15-20 раз и переходят в резиноподобное состояние, в результате чего пористость наполнителя будет полностью перекрыта. Таким образом, высокая герметичность изоляционного сооружения будет обеспечена практически сразу же после его возведения.

Разработанный способ снижения фильтрационных свойств изолирующих сооружений прост в осуществлении, не требует значительных затрат и может применяться в угольных шахтах как для изоляции отработанных выемочных участков, так и участков с очагами пожаров. Кроме того, данный способ может быть использован при возведении водоупорных перемычек.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические разработки средств и способов профилактики эндогенных пожаров на основе вспененных суспензий монтмориллонитовых глин, имеющие существенное значение для обеспечения эндогенной пожаробезопасности горных работ в шахтах.

Основные научные и практические результаты диссертации заключаются в следующем:

1. Исследованы закономерности влияния фракционного и качественного составов глин на устойчивость получаемой пены, и разработан способ получения высокоустойчивой пены для профилактики и тушения эндогенных пожаров, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение.

2. Установлено, что в качестве стабилизирующей присадки для получения высокоустойчивой пены следует использовать бентонитовые или монтмориллонитовые глины, залежи которых имеются практически во всех угледобывающих регионах России.

3. Рекомендовано в воздушно-механическую пену, подаваемую в выработанное пространство для профилактической обработки, добавлять 2-5 % бентонитовой (монтмориллонитовой) глины, что стабилизирует пену, увеличивая ее устойчивость в 40 (20) раз и более.

4. Разработана комплексная система создания завесы из вспененной суспензии, новизна которой подтверждена патентом РФ на полезную модель.

5. Разработана технология получения увеличивающегося в объеме состава на основе бентонитовой глины, который целесообразно использовать для заполнения пространства между перемычками с целью повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок.

6. Разработанный состав на основе бентонитовой глины при набухании в воде увеличивается в объеме в 15-20 раз, и при этом не происходит вымывания из него глинистых частиц, так как они связаны полиакрилами-дом, образуя полимер-минеральный композит. На разработанный состав получен патент РФ на изобретение.

7. Предложен способ повышения герметичности изолирующих сооружений за счет использования полимер-минерального композита при их возведении.

8. Разработанные технологии модификации бентонитовой глины по-лиакриламидом и получения высокоустойчивой пены из водной суспензии монтмориллонитовой глины позволят повысить эффективность мероприятий по тушению и предупреждению эндогенных пожаров в выработанных пространствах как действующих, так и отработанных выемочных участков угольных шахт.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Патент РФ на полезную модель № 33021. Комплексная система создания завесы из вспененной суспензии / АЛ. Федорович, В.В. Мячин,

A.Е. Чуприков, С.А. Шаров; Опубл. 10.10.2003; Бюллетень, № 28.

2. Патент РФ на изобретение № 2230907. Состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров / А.П. Федорович, В.Б. Попов, В.А. Скриц-кий, А.Ф. Син; Опубл. 20.06.2004; Бюллетень, № 17.

3. Патент РФ на изобретение № 2230908. Способ снижения фильтрационных свойств изолирующих сооружений / А.П. Федорович, В.Б. Попов,

B.А. Скрицкий, А.Ф. Син; Опубл. 20.06.2004; Бюллетень, № 17.

4. Федорович, А.П. Перспективы использования бентонитовых глин для повышения качества изолирующих сооружений в шахтах / А.П. Федорович, В.А. Скрицкий, А.Ф. Син, Т.М. Грачева // Борьба с авариями в

шахтах: сб. ст. / РосНИИГД. -Кемерово: Кузбассвузиздат, 2003. -Вып. 16. -С. 74-77.

5. Федорович, А.П. Исследование свойств бентонитовой глины в качестве стабилизатора воздушно-механической пены / А.П. Федорович, В.А. Скрицкий, А.Ф. Син, Т.М. Грачева // Борьба с авариями в шахтах: сб. ст. / РосНИИГД. -Кемерово: Кузбассвузиздат, 2003. -Вып. 16. - С. 77-79.

6. Федорович, А.П. Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности России за 2000 год / А.П. Федорович, А.С. Голик, ВА Зубарева, В.А Скрицкий, А.Ф. Син. - Кемерово, 2001.

7. Федорович, А.П. Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности России за 2001 год. / А.П. Федорович, А.С. Голик, В.А. Зубарева, В.В. Мячин, А.Ф. Син. - Кемерово, 2002.

8. Федорович, А. П. Анализ состояния аварийности, производственного травматизма и профессиональной заболеваемости на угольных предприятиях России в 2002 году. Книга 2. Анализ аварийности на угольных шахтах / А.П. Федорович, А.С. Голик, В.А. Зубарева, В.В. Мячин, А.Ф. Син, Е.С. Ледяйкин. - Кемерово, 2003.

9. Федорович, А.П. Влияние твердых частиц суспензии на устойчивость пены для обработки выработанных пространств / Ли Хи Ун, В .А. Скрицкий, А.П. Федорович // Безопасность угольных предприятий: сб. на-учн.тр./НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2004. - С.56-64.

10. Федорович, А. П. Определение зависимости устойчивости воздушно-механической пены с помощью пошагового регрессионного анализа / Ли Хи Ун, А.М. Рыков, А.П. Федорович // Безопасность угольных предприятий: сб. научн. тр./НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2004. - С.259-265.

Подписано в печать 03.11.04. Тираж 100 экз. Формат 60x90 1/16. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Заказ № 430 2004 г. Кемерово. Ротапринт НЦ ВостНИИ, ул. Институтская, 3

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ТУШЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПОЖАРОВ В ШАХТАХ

1.1. Аварийность шахт России и Кузбасса в период 1993-2002гг.

1.2 Современные представления об эндогенной пожароопасности при подземной добыче угля

1.3. Аналитический обзор способов профилактики и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах

1.4. Оценка пожаротушащих свойств пены, используемой на шахтах для тушения эндогенных пожаров.

1.5. Пути повышения эффективности мероприятий по борьбе с эндогенными пожарами в угольных шахтах

1.6. Выводы

2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПЕНЫ

2.1. Взаимодействие пузырьков газа в растворе

2.2. Влияние твердых частиц в суспензии на устойчивость получаемой пены

2.3. Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ДЛЯ ПОВЬППЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЖАРНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

3.1. Общие сведения о монтмориллонитовых глинах.

3.2. Физико-химические свойства монтмориллонитовых глин.

3.3. Исследование устойчивости пен на основе суспензий монтмориллонитовых глин.

3.4. Вывод аналитической зависимости устойчивости пены от концентрации компонентов в суспензии

3.5. Технология получения полимер-минерального композита на основе бентонитовой глины.

3.6. Сила набухания полимер-минерального композита.

3.7. Фильтрационные свойства полимер-минерального композита.

3.8. Выводы

4. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ТУШЕНИЯ

ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ

4.1. Состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров

4.2. Способ снижения фильтрационных свойств изолирующих сооружений

4.3. Выводы

Актуальность работы. Отработка пластов, уголь которых .склонен к самовозгоранию, особенно в сложных горно-геологических условиях, сопряжена с опасностью, обусловленной возможностью возникновения эндогенных пожаров. Эндогенные пожары, возникающие в шахтах, нарушают плановое развитие горных работ, в результате чего резко снижаются технико-экономические показатели. Кроме того, пожары, возникающие в шахтах, часто являются причиной травматизма, и даже гибели людей. Так как в выработанном пространстве формируется атмосфера с повышенной концентрацией метана, то возникшее от--, крытое пламя в очаге самовозгорания угля зачастую инициирует взрывы мета-новоздушной смеси. Вследствие такого сочетания многократно возрастают масштабы и тяжесть последствий аварии, обусловленной возникновением очага самовозгорания угля.

В связи с тем, что процесс локализации и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах сопряжен с повышенной опасностью ведения этих работ, то вопросы, касающиеся повышения эффективности известных способов предотвращения и тушения эндогенных пожаров, а также разработки новых способов, не теряют своей актуальности.

До настоящего времени в качестве основных мер как для тушения эндогенных пожаров, так и для профилактической обработки выработанного пространства применяется глинистая суспензия, в том числе вспененная и инертизиро-ванная азотом. Глинистая суспензия остается также основным средством повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок.

На протяжении длительного времени (порядка 30 лет) между числом эндогенных пожаров, возникающих в выработанном пространстве отработанных выемочных участков (изолированных) и действующих сохраняется соотношение 1 к 3. Это свидетельствует о том, что, за указанный выше период, не наблюдается качественного повышения эффективности мероприятий по тушению и предотвращению эндогенных пожаров.

Перспективным направлением борьбы с эндогенными пожарами следует считать дальнейшее совершенствование традиционных способов, основанных на использовании глинистых суспензий, в том числе при подаче их в выработанное пространство в виде инертизированной пены.

Цель работы

4г'

- повышение эффективности применения глинистых суспензий при использовании их для тушения эндогенных пожаров и для изоляции отработанных выемочных участков.

Идея работы

- разработка составов для получения высоко устойчивой пены, период полураспада которой возрастет в 20-30 раз по сравнению с пеной, используемой в г настоящее время, материалов для заполнения пространства между изоляционными перемычками для повышения герметичности изолирующих сооружений, возводимых в шахтах.

Задачи исследований:

- установить закономерность влияния фракционного и качественного составов глин, используемых для тушения и предупреждения эндогенных пожаров в виде вспененной глинистой суспензии, на устойчивость получаемой пены;

- установить возможность использования залежей монтмориллонитовых глин, имеющихся в угледобывающих регионах, для получения высоко устойчивой пены;

- разработать составы глинистой суспензии, при вспенивании которой образуется высоко устойчивая пена;

- обосновать возможность модификации глины для получения материала, использование которого позволит повысить герметичность изоляционных сооружений в шахтах, упростить и облегчить технологию создания воздухонепроницаемого заполнения пространства между изолирующими перемычками;

- разработать технологию применения высоко устойчивой пены для борьбы с эндогенными пожарами и провести ее опытно-промышленную проверку.

Методы исследований В работе использован комплексный метод исследований, включающий:

- обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта предупреждения и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах;

- аналитические и лабораторные исследования физико-химического процесса образования высоко устойчивой пены из глинистой суспензии, в том числе изучение механизма взаимодействия полиакриламида с глинистыми частицами;

- методы математической статистки при обработке и анализе экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

- использование твердых заряженных гидрофильных частиц приводит бронированию поверхностей пузырьков, к созданию структурированной коллоидной системы с изменяющимися вязкостными свойствами, уменьшает скорость истечения раствора из межпузырькового объема пены и увеличивает продолжительность ее сохранения;

- стабилизирующими факторами воздушно-механической пены являются добавки бентонитовой глины с фракцией менее 0,005 мм при соотношении Т:Ж в исходящей глинистой суспензии 1:13;

- применение технологической схемы профилактической обработки выработанного пространства и способа возведения изоляционных сооружений на основе бетонитовой глины, модифицированной полиакриламидом, обуславливает безопасность, эффективность и экономическую целесообразность работы угольных шахт.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: корректностью методов исследований и обработке экспериментальных данных; положительными результатами аналитических и лабораторных исследований пенообразующей способности суспензии из монтмориллонитовой глины;

- удовлетворительной сходимостью результатов натурных и аналитических исследований.

Научная новизна работы:

- теоретически и экспериментально обоснована возможность получения высоко устойчивых вспененных глинистых суспензий на основе монтмориллонитовых глин;

- обоснована практическая возможность и целесообразности использования материала, на основе модифицированной полиакриламидом бентонитовой глины, для повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок;

- разработана комплексная система создания завесы из высокоустойчивой вспененной суспензии на основе монтмориллонитовой глины; - разработан способ модификации бентонитовой глины полиакриламидом для получения материала, использование которого позволит повысить герметичность изолирующих сооружений в угольных шахтах. Личный вклад автора состоит:

- в формулировке задач и в обосновании методов исследований;

- в обосновании возможности повышения устойчивости водо-механической пены путем использования монтмориллонитовой глины в качестве стабилизатора пены;

- в разработке составов для получения высоко устойчивой пены из суспензий, на основе монтмориллонитовых глин из различных угольных месторождений России; в разработке технологии модификации бентонитовой глины полиакриламидом для получения материала с новыми свойствами, которые обеспечат возможность повысить герметичность сооружений, возводимых в шахтах для изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок; i

- в разработке и в проведении опытно-промышленной апробации технологической схемы обработки выработанного пространства высоко устойчивой пеной.

Практическая значимость работы:

1. Разработана технология модификации бентонитовой глины, полиакри-ламидом использование которой обеспечит повысить герметичность изолирующих сооружений, возводимых в шахтах для предотвращения возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве.

2. Разработан состав для получения высоко устойчивой пены из водной суспензии монтмориллонитовой глины, позволивший повысить эффективность мероприятий по тушению и предупреждению эндогенных пожаров в выработанном пространстве как в действующих, так и в от- \ работанных выемочных участках.

Реализация работы.

Результаты исследований реализованы на шахтах Кузбасса и о.Сахалин при составлении мероприятий по повышению эффективности использования вспененных глинистых суспензий для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанном пространстве.

Разработанные составы глинистой суспензии на основе местных мон-тмориллонитовых глин для получения высоко устойчивой водо-механической пены согласованы в установленном порядке и представлены для включения в бассейновые "Инструкции по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах".

Основные выводы, рекомендации, технологии получения высоко устойчивой пены и модифицированной бентонитовой глины положительно оценены Угольными Компаниями Кузбасса и восточных угольных регионов, отрядами ВГСЧ угольной промышленности и рекомендованы для практического использования.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на заседаниях научно-технических советов Кузнецкого Управления Госгортехнадзо-ра России, ФГУП РосНИИГД, НЦ ВостНИИ, Угольных Компаний Кузбасса, где были одобрены и рекомендованы для практического использования.

Публикации. По теме диссертационной работы соискателем опубликовано 10 печатных трудов, в том числе 2 патента на изобретения, 1 патент на полезную модель, 4 статьи и 3 информационно-аналитических документа по анализу аварийности в угольных шахтах России. Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 96 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунков, 13 таблиц, список использованных источников из 57 наименований.

4.3. Выводы

1. Разработана комплексная система создания завесы из вспененной суспензии с помощью которой представляется возможность производить профилактическую обработку разрыхленных потерь угля через скважины, пробуренные из горных выработок.

2. Предложена не традиционная технология возведения изолирующих сооружений, обеспечивающая высокий уровень герметизации отработанных выемочных участков от поступления в них воздуха из действующих гор ных выработок за счет использования для заполнения пространства между перемычками составов, расширяющихся при набухании в воде.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические разработки средств и способов профилактики эндогенных пожаров на основе вспененных суспензий монтмориллонитовых глин, имеющие существенное значение для обеспечения эндогенной пожаробезопасности горных работ в шахтах.

Основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем:

1. Исследованы закономерности влияния фракционного и качественного состава глин на устойчивость получаемой пены и разработан способ получения высокоустойчивой пены для тушения и предупреждения эндогенных пожаров, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение.

2. Установлено, что в качестве стабилизирующей присадки для получения высоко устойчивой пены следует использовать бентонитовые или монтмориллонитовые глины, залежи которых имеются практически во всех угледобывающих регионах России.

3. Рекомендовано в водо-механическую пену, подаваемую в выработанное пространство для профилактической обработки, добавлять 2-5 % бентонитовой (монтмориллонитовой) глины, что стабилизирует пену, увеличивая ее устойчивость в 40 (20) раз и более.

4. Разработана комплексная система создания завесы из вспененной суспензии, новизна которой подтверждена патентом РФ на полезную модель.

5. Разработана технология получения увеличивающегося в объеме состава на основе бентонитовой глины, который целесообразно использовать для заполнения пространства между перемычками с целью повышения качества изоляции выработанного пространства от действующих горных выработок.

6. Разработанный состав на основе бентонитовой глины при набухании в воде увеличивается в объеме в 15-20 раз и при этом не происходит вымывания из него глинистых частиц, так как они связаны полиакриламидом, образуя полимер-минеральный композит. На разработанный состав получен патент РФ на изобретение.

7. Предложен способ повышения герметичности изолирующих сооружений за счет использования полимер-минерального композита при их возведении.

8. Разработанные технологии модификации бентонитовой глины полиакриламидом и получения высоко устойчивой пены из водной суспензии монтмориллонитовой глины позволят повысить эффективность мероприятий по тушению и предупреждению эндогенных пожаров в выработанных пространствах как в действующих, так и в отработанных выемочных участках угольных шахт.

1. Борисов, А А. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов. — М.: Недра, 1964.-278 с.

2. Кузнецов, Г.Н. Механические свойства горных пород. М.: Углетехиздат, 1947. 179 с.

3. Давидянц, В.Т. Управление кровлей полным обрушением. М.: Угле-техиздат, 1958. - 182 с.

4. Илыптейн, A.M. Закономерности проявления горного давления в лавах пологопадающих пластов каменноугольных месторождений. М.: Угле-техиздат, 1958. -272 с.

5. Гапанович, Л.Н. Обоснование параметров слоевой разработки мощных пластов по условиям проявления горного давления // Уголь. — 1976. № 2.-С. 9-14.

6. Борисов, А.А. Механика горных пород и массивов. -М.: Недра, 1980. -360 с.

7. Белавенцев, Л.П. Предупреждение эндогенных пожаров при бесцелико-вой отработке выемочных полей / Л.П. Белавенцев, В.А. Скрицкий // Уголь. 1979. - № 11. - С. 47-50.

8. Веселовский, B.C. Физические основы самовозгорания угля и руд / B.C.

9. Веселовский, А.П. Виноградова. -М.: Недра, 1972. 142 с.

10. Веселовский, B.C. Прогноз и профилактика эндогенных пожаров / B.C. Веселовский, А.П. Виноградова-М.: Наука, 1975. 159 с.

11. Скочинский, А.А. Рудничные пожары / А.А. Скочинский, В.М. Огиев-ский. М.: Углетехиздат, 1954. 361 с.

12. Евсеев, B.C. Об эффективности профилактики эндогенных пожаров /• B.C. Евсеев, Л.П. Белавенцев, Ю.И. Донсков // Уголь. 1981. - № 8. - С. 44-46.

13. Шевченко, Ю.А. Зависимость вероятности возникновения эндогенных пожаров от скорости подвигания очистного забоя / Ю.А. Шевченко, В.Т. Хорольский, Ю.Н. Шульга Ю.Н. // Горноспасательное дело. Донецк,1971. Вып. 5. - С. 3-7.

14. Штайн, М.А. Вероятность возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве действующих шахт / М.А. Штайн, Е.П. Лысенко, Ф.Ф. Эйнер // Горноспасательное дело. Донецк, 1973. - Вып. 6. - С. 1316.

15. Александров, В.А. Обнаружение и предупреждение эндогенных пожаров на ранней стадии развития / В.А. Александров, Г.Н. Крикунов // Республ. научн. конф. по добыче и использованию углей Киргизии: тезисы докладов. Фрунзе, 1971. - С. 28-29.

16. Маевская, В.М. Снижение эндогенной пожароопасности щитовых участков / В.М. Маевская, Н.Ф. Дмитрюк // Безопасность труда в промышленности. 1973. - № 9. - С. 48-50.

17. Линденау, Н.И. Роль горно-технологических параметров отработки пластов в предупреждении эндогенных пожаров / Н.И. Линденау, Л.П. Бела-венцев, Ю.А. Миллер // Уголь. 1977. - № 10. - С. 65-68.

18. Маевская, В.М. Определение оптимальных утечек воздуха на процесс самовозгорания угля при щитовой системе разработки // Научные сообщения / ВостНИИ. Кемерово, 1961. - № 2. - С. 54-62.

19. Линденау, Н.И. Оценка эндогенной пожароопасности выемочных полей шахт / Н.И. Линденау, В.М. Маевская // Безопасность труда в промышленности. 1972. - № 10. - С. 29-30.

20. Мясников, А.А. Определение пожаробезопасных депрессий щитовых забоев / А.А. Мясников, А.Е. Масляев // Сборник трудов /ВостНИИ. — Кемерово, 1971. № 15. - С. 108-121.

21. Маевская, В.М. Пожаробезопасные технологические и вентиляционные параметры при щитовой системе разработки / В.М. Маевская, В.А. Скрицкий, Л.Ф. Косарь // Сборник трудов / ВостНИИ. Кемерово, 1974.-№22.-С. 51-59.

22. Инструкция по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса / НЦ ВостНИИ. Кемерово, 1999. - 77с.

23. Ремизов, К.М. Профилактика и тушение эндогенных пожаров в Челябинском бассейне // Профилактика и тушение подземных пожаров. М., 1960. - С. 59-102.

24. Миллер, Ю.А. Совершенствование технологии приготовления и транспортирования заиловочной пульпы / Ю.А. Миллер, Ю.И. Иванов, Р.Г. Храпунова // Сборник трудов / ВостНИИ. Кемерово, 1975. - Т. 25 - С. 183-197.

25. Руководство по локализации и тушению эндогенных пожаров водовоз-душной пеной и вспененной глинистой пульпой. Кемерово, 1980. - 68 с.

26. Игишев, В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в шахтах. М.: Недра, 1987. -177 с.

27. Иванов, Ю.И. Повышение эффективности заиливания при профилактике эндогенных пожаров на крутопадающих пластах: автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. / ВостНИИ. Кемерово, 1980. -20 с.

28. Скочинский, А.А. Исследования о применении антипирогенов при борьбе с рудничными пожарами / А.А. Скочинский, С.З. Макаров. М.-Л: Изд-во АН СССР, 1947. - 230 с.

29. Маевская, В.М. Антипирогены для профилактики и тушения эндогенных подземных пожаров // Известия вузов. Горный журнал. -1961.-№8.-С. 120-125.

30. Хорольский, В.Т. Опыт применения антипирогенов при отработке угольных целиков в местах геологических нарушений / В.Т. Хорольский, И.Р.

31. Овчаренко // Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев, 1968.-Вып. 14.-С. 160-161.

32. А. с. № 746123. СССР, МКИ Е 21 F 5/02. Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства / Н.И. Линденау, Л.П. Бе-лавенцев, В.А. Скрицкий; Заявлено 25.04.78; Опубл. 07.07.80. Бюл. № 25.

33. А.с. № 877068. СССР, МКИ Е 21 F 5/02. Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства / B.C. Евсеев, Л.П. Бела-венцев, В.А. Скрицкий; Заявлено 29.02.80; Опубликовано 30.01.81. Бюл. №40.

34. Линденау, Н.И. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в угольных шахтах / Н.И. Линденау, В.М. Маевская, В.Ф. Крылов. М.: Недра, 1977. - 387 с.

35. Канн, К. Б. Об устойчивости пен и ее критериях. Структура пены // Коллоидный журнал. 1979. - Т. 41. - № 3. - С. 435 - 438.

36. Канн, К. Б. Об устойчивости пен и ее критериях. II. Структурная устойчивость / К.Б. Канн, С.А. Дружинин // Коллоидный журнал. 1979. - Т. 41.-№4.-С. 661-666.

37. Канн, К. Б. Об устойчивости пен и ее критериях. III. Состав пены. Гидродинамическая устойчивость / К.Б. Канн, С.А. Дружинин // Коллоидный журнал. 1979 - Т. 41. - № 4. - С. 667 - 672.

38. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В.М. Муллер. -М.: Наука, 1985. 398 с.

39. Usui S. Interaction of electrical double layers at constant surface charge // Journal of Colloid and Interface Science. 1973. - V. 44. - № 1. - P. 107 -113.

40. Roe-Hoan Yoon, Saha Aksoy B. Hydrophobicity of air-bubbles in water // Proceedings of the XX International Mineral Processing Congress. Germany, Aachen.- 1997. - V. 3. - P. 107 - 117.

41. Чураев, H. В. О силах гидрофобного притяжения в смачивающих пленках водных растворов // Коллоидный журнал. 1992. - Т. 54. - № 5. - С.169.174.

42. Пчелин, В. А. О моделировании гидрофобных взаимодействий // Коллоидный журнал. 1972. - Т. 34. - № 5. - С. 783 - 788.

43. Товбин, М. В. Теплота смачивания водой гидрофобных участков поверхности / М.В. Товбин, Е.П. Скоробогатько, Г.Г. Будераская, Л.В. Савчук, Е.Н. Николаец // Коллоидный журнал. 1982. -Т. 44. - № 6. - С. 1199 — 1201.

44. Классен, В. И. Введение в теорию флотации / В.И. Классен, В.А. Мокро-усов. -М.,1953.

45. Кругляков, П. М. Синерезис и устойчивость пен, содержащих твердую фазу / П.М. Кругляков, П.Р. Таубе // Коллоидный журнал. 1972. - Т. 34. -№ 2. -С. 228 -230.

46. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1974. -351 с.

47. Абдурагимова, JI.A. Упруго-вязкостные свойства тиксотропных структур в водных суспензиях бентонитовых глин / Л.А. Абдурагимова, П.А. Ре-биндер, Н.Н. Серб-Сербина // Коллоидный журнал. 1955. - Т. 17. - № 3. -С. 184-195.

48. Симуров, В.В. Влияние обменных катионов на структурно-механические свойства водных дисперсий монтморилонита /В.В. Симуров, В.Ю. Тре-тинник, Н.Н. Круглицкий, С.В. Барщевская, П.И. Куприенко // Коллоидный журнал. 1972. - Т. 34. - № 2. - С. 258 -262.

49. Мерабишвили, М. С. Бентонитовые глины. Состав, свойства, исследование, производство, использование. Тбилиси: Мецниереба, 1969. -308 с.

50. Гофенберг, И.В. Зависимость дзета-потенциала частиц глины от условий получения коагулянта-оксигидратов алюминия / И.В. Гофенберг, О.Г. Передний, В.В. Пушкарев // Коллоидный журнал. 1979. - Т. 41. - № 2. -С. 330-333.

51. Маляренко, В.В. Исследование электрокинетических свойств монтмориллонита и вермикулита, модифицированных органическими катионами / В.В. Маляренко, Н.В. Вдовенко, Ф.Д. Овчаренко, М.М. Даржалиева // Коллоидный журнал. 1978. - Т. 40. - № 1. — С. 47 - 52.

52. Мискарли, А.К. Влияние гидротермальной обработки на структурно механические свойства водных суспензий мергеля / А.К. Мискарли, В.Я. Землянская, Н.М. Абдулрагимова // Коллоидный журнал 1974. - Т. 36.-№4.-С. 795-799.

53. Мискарли А. К., Землянская В. Я. // Коллоидный журнал. -1967. -Т. 36.-№4.-С. 558-799.

54. Поверхностно-активные вещества: справочник / Под. редакцией А.А. Абрамзона, Г.М. Гаевого. Л.: Химия, 1979. -376 с.

55. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микро агрегатного состава.

56. Бентониты. М.:Наука, 1980. - 287с.

57. Афифи, А. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ / А. Афифи, С. Айзен. -М.: Мир, 1982. 488 с.